農(nóng)田生態(tài)學和長期試驗示范引領黑土地保護和農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展

韓曉增 鄒文秀 嚴 君 李 娜 李艷華 王建國 李祿軍

中國科學院東北地理與農(nóng)業(yè)生態(tài)研究所 海倫農(nóng)業(yè)生態(tài)實驗站 哈爾濱 150081

東北黑土地主要分布在黑龍江省、吉林省、遼寧省和內(nèi)蒙古自治區(qū)東四盟，耕地面積 2.78 億畝，主要包括黑土、黑鈣土、草甸土、白漿土、棕壤和暗棕壤，是國家重要的商品糧生產(chǎn)基地[1,2]。東北黑土地的糧食產(chǎn)量占全國總產(chǎn)的 1/4，商品糧占全國的 1/4，該地區(qū)的調(diào)出糧食占全國的 1/3，是國家糧食安全的“壓艙石”[3,4]。東北黑土地存在的主要問題是耕地在高強度利用下發(fā)生不同程度的退化，主要包括：坡度 ＞2o的坡耕地由于水土流失導致的黑土層變薄，其面積約占黑土地的 1/3；坡度 ＜2o的耕地由于用養(yǎng)失調(diào)導致的耕作層變淺、變瘦，犁底層變厚、變硬，其面積約占黑土地的 2/3；同時還有自然土壤形成過程中存在的障礙層（白漿土）等問題[5]。土壤退化和障礙層的存在阻礙了區(qū)域農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展。

從 1978 年開始，以原中國科學院黑龍江農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化研究所所長曾昭順為首的一大批院內(nèi)外專家，圍繞東北黑土地的農(nóng)業(yè)科學問題、技術問題和生產(chǎn)問題，開展了系統(tǒng)的科學研究，同時在具有代表性的區(qū)域農(nóng)業(yè)生態(tài)類型的黑龍江省海倫市建立了中國科學院海倫農(nóng)業(yè)生態(tài)實驗站（以下簡稱“海倫站”）。建站初期，正值國家要實現(xiàn)“工業(yè)現(xiàn)代化、農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化、國防現(xiàn)代化和科學技術現(xiàn)代化”的高潮期，在實現(xiàn)農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化的問題上，部分專家提出了農(nóng)業(yè)也要實現(xiàn)“機械化、水利化、化學化和大地園田化”。在當時國力比較孱弱的情況下，在縣域尺度上實現(xiàn)“農(nóng)業(yè)四化”需要幾百億資金，因此是一個不可實現(xiàn)的目標。但經(jīng)過專家們的反復論證后，海倫站再次組織馬世駿和侯學煜等專家進行調(diào)研論證，提出了農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化起步必須從調(diào)整農(nóng)業(yè)結構入手，實現(xiàn)農(nóng)、林、牧、副、漁統(tǒng)籌發(fā)展，種養(yǎng)加并行，走山水田林路綜合治理的道路。這對我國當時農(nóng)業(yè)“以糧為綱”的方針來說，是一個創(chuàng)新性的理念，引領了我國農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化。專家們通過大量的研究提出了海倫“飛鳥型經(jīng)濟”模式（圖 1），該模式是“一主”（種植業(yè)）“兩翼”（畜牧業(yè)和加工業(yè)），旨在瞄準經(jīng)濟效益（“鳥頭”），不斷按照社會需求和生態(tài)效益來調(diào)整經(jīng)濟發(fā)展。與此同時，國務院批準了中國科學院將海倫縣列為綜合農(nóng)業(yè)試驗基地縣，這些前期準備工作為我國目前的現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展奠定了堅實的基礎。為了系統(tǒng)研究土壤肥力演變過程及調(diào)控因素，海倫站設置了多組、多類型的長期定位試驗，旨在探明東北黑土區(qū)土壤肥力的演化過程。同時結合農(nóng)業(yè)生產(chǎn)秸稈處理難的問題和實現(xiàn)黑土地保護利用的目標，提出了肥沃耕層理論，研發(fā)肥沃耕層構建關鍵技術，并創(chuàng)新集成了黑土地保護利用模式進行示范推廣，引領了黑土地保護利用和區(qū)域農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展。

圖1 海倫“飛鳥型經(jīng)濟”模式

1 建立了黑土長期定位試驗體系，揭示了黑土肥力演變過程

1.1 黑土長期定位試驗體系夯實了科學研究基礎

我國東北黑土地的開墾利用經(jīng)歷了 50—200 年，由于土壤肥力變化受人類活動和自然環(huán)境的綜合影響，在研究其變化規(guī)律過程中，田間長期定位試驗具有非常重要的作用。圍繞黑土地農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)的結構和功能，海倫站建立了一系列長期定位試驗（圖 2）。最早的長期定位試驗是沈善敏先生于 1985 年設計的“農(nóng)田養(yǎng)分循環(huán)利用”，其后是魯如坤先生、林心雄先生和謝建昌先生分別設計了“氮磷鉀”試驗、“土壤有機質(zhì)”試驗和“土壤鉀素”試驗；再后來是韓曉增研究員根據(jù)黑土地的形成特征和農(nóng)田化過程中的關鍵農(nóng)作制度及區(qū)域農(nóng)田生產(chǎn)的代表性設計了耕地土壤自然恢復、母質(zhì)初級成土過程與特征、施肥（包括秸稈還田）、耕作和輪作 5 大類 13 組長期定位試驗。1985 年和 2004 年分別建立了 2 組耕地土壤自然恢復長期定位試驗，用于系統(tǒng)研究耕地恢復為自然生態(tài)系統(tǒng)過程中黑土屬性的可逆性及其演變速度；1989 年建立不同組合的耕作試驗，目前已發(fā)展為免耕秸稈覆蓋和組合耕法方面的研究；1990 年建立了基于大豆的不同輪作連作試驗，用于系統(tǒng)分析玉米、大豆、小麥不同組合輪作和連作條件下的農(nóng)田生態(tài)效應；1993 年建立水肥耦合效應長期定位試驗，研究旱作農(nóng)業(yè)以水定肥和以肥調(diào)水機理；2004 年建立黑土母質(zhì)初級成土過程及其肥力演化機制試驗，模擬了黑土層侵蝕殆盡黃土裸露后，母質(zhì)表層形成土壤的一系列過程和肥力形成機制及潛力；1985—2004 年間建立了 7 組長期施肥試驗，主要包括化肥、有機肥、有機肥和化肥的配施以及秸稈還田，用于系統(tǒng)研究土壤培肥和肥料效應。除了長期定位試驗外，海倫站還建立了土壤水分動態(tài)平衡觀測場、養(yǎng)分長期監(jiān)測樣地和農(nóng)田小氣候觀測場。上述長期定位試驗和觀測場/監(jiān)測樣地，為揭示黑土肥力變化過程及調(diào)控因素奠定了堅實的基礎。

圖2 海倫站長期定位試驗樣地（a）不同生態(tài)系統(tǒng)定位試驗（1985年）；（b）作物長期連作與輪作試驗（1990年）；（c）水肥耦合效應定位試驗（1993年）；（d）黑土母質(zhì)初級成土過程模擬試驗（2004年）

1.2 黑土肥力變化特征劃分支撐了黑土地保護利用技術的提出

基于海倫站的長期定位試驗，將黑土地肥力演化劃分為 3 個時期，即自然肥力形成期、開墾期和穩(wěn)定性利用期。黑土形成期始于第四紀最后一個冰期后，在沉積性母質(zhì)上經(jīng)過大約 11 000 年的漫長時間形成，即自然肥力形成期。黑土開墾后大約經(jīng)歷 30 年的時間，達到了相對穩(wěn)定的農(nóng)業(yè)利用期。在此階段，黑土地表層土壤有機質(zhì)經(jīng)歷快速下降過程（在開墾后的前 10 年土壤有機質(zhì)以平均每年 2.6% 的速度下降），土壤碳氮比激烈的調(diào)整過程，土壤速效磷因施肥而快速提升過程。在黑土穩(wěn)定性利用時期大約 10.0% 的耕地肥力水平得到了提升，20.0% 耕地地力維持在中等水平，70.0% 土壤肥力退化；目前退化土壤表層有機質(zhì)正在以 0.06%—0.09% 速度下降[4]。黑土地開墾后不同時期土壤有機質(zhì)下降速度不同，不能作為一個整體討論，否則會得出一些錯誤的結論。通過對黑土地肥力演變時期的劃分，發(fā)現(xiàn)了黑土地肥力變化分為形成、劇烈變化和緩慢變化 3 個階段，每個階段變化規(guī)律和驅動因子是不同的，生產(chǎn)上提出了相應的對策。

土壤有機質(zhì)含量是評價土壤肥力的重要指標，基于長期定位試驗明確了黑土地退化的關鍵過程是土壤有機質(zhì)在 0—35 cm 土層（概率為 97%）銳減，提出了影響作物產(chǎn)量的有機質(zhì)閾值是 4.5%，黑土地土壤有機質(zhì)從 4.5% 下降到 3.5%，耕地產(chǎn)能下降了 42 個百分點。東北黑土地分布區(qū)內(nèi)以北緯 45°為分界線，北部表層土壤有機質(zhì)下降至 3.0% 以下、南部下降至 2.0% 以下時黑土發(fā)生嚴重退化，表層土壤有機質(zhì)每下降 1.0 g/kg，糧食減產(chǎn) 10.0%—15.0%。在區(qū)域尺度上確定了東北黑土地表層土壤有機質(zhì)每年下降速度為 0.06%—0.10%。提出了秸稈還田和有機肥施用是阻控有機質(zhì)銳減和提升的有效途徑，研究結果表明秸稈漚制和糧食過腹還田 33 年后，黑土 0—35 cm 土層有機質(zhì)提高 9.2%—12.6%；玉米秸稈連續(xù) 13 年全量原位還田后土壤有機質(zhì)提高 9.7%—14.1%[6-9]。

基于水分動態(tài)平衡觀測場的監(jiān)測，發(fā)現(xiàn)黑土持水能力和保水能力較強，儲水庫容較大。農(nóng)田黑土 0—100 cm 的田間儲水量為 387 mm，相當于全年降水量的 73%；土壤最大儲水量為 576 mm，相當于全年降水量的 108%；土壤有效儲水量為 243 mm，相當于全年降水量的 46.0%。計算了春小麥、大豆和玉米生育期平均耗水量分別為 302 mm、397 mm 和 500 mm[10]。大氣降水能夠滿足作物的水分需求，但是年內(nèi)降水分布不均和年際間降水不平衡是限制區(qū)域內(nèi)糧食產(chǎn)量的主要因素[11]。提出了黑土農(nóng)田水分調(diào)控措施，優(yōu)化作物輪作連作的田間配置結構，合理增加整個生育期葉面積指數(shù)，減少地面蒸發(fā)量；推廣組合耕法，創(chuàng)造虛實并存土體構造，增強土壤儲水和供水能力、培肥地力，以肥促水[12]。

基于肥料試驗，闡明了黑土農(nóng)田養(yǎng)分的時空演變特征。開墾后農(nóng)田氮素一直處于虧缺狀態(tài)，但進入到 20 世紀 90 年代氮素收支接近平衡，目前已略有盈余；磷素從 20 世紀 90 年代開始盈余，目前磷素盈余已達 40%；而鉀素歷史上一直呈大比例虧缺，但近年來虧缺程度有所緩解。探明了黑土農(nóng)田養(yǎng)分平衡與土壤養(yǎng)分消長規(guī)律。農(nóng)田土壤供氮量一般在 55.2—99.0 kg/hm2，占土壤總氮量的 1.1%—2.0%；土壤磷素的供應量一般在 14.3—26.2 kg/hm2，占土壤總磷量的 0.9%—1.7%；土壤鉀素的供應量一般在 48.3—93.4 kg/hm2，占土壤總鉀量的 0.08%—0.15%。目前農(nóng)田土壤潛力肥力很高，禾本科作物某一年不施氮肥，能達到全肥產(chǎn)量的 60%—70%；不施磷肥，能達到全肥產(chǎn)量的 85% 以上；不施鉀肥，能達到全肥產(chǎn)量的 95% 以上。但在連續(xù)不施肥的情況下，黑土農(nóng)田氮、磷、鉀養(yǎng)分的自然供給力將呈不同程度的下降趨勢。提出了氮、磷、鉀肥料的高效利用策略為精準施氮肥、靈活施用磷肥、因作物施用鉀肥[13]。該成果 2017 年獲得了吉林省自然科學獎一等獎。

2 創(chuàng)新和發(fā)展了農(nóng)田生態(tài)學理論，闡明了大豆在農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)中的重要作用

根據(jù)東北黑土區(qū)旱田主栽作物的種植制度，建立了玉米、大豆和小麥的長期連作和不同組合的輪作試驗，發(fā)現(xiàn)了大豆連作條件下胞囊線蟲病發(fā)病程度呈現(xiàn)兩段性。第一段是隨著連作年限增加胞囊線蟲病加重，第二段是約5年后胞囊線蟲病的產(chǎn)生減輕并穩(wěn)定在一個水平上。研究發(fā)現(xiàn)在第二階段是土壤產(chǎn)生了能抑制胞囊線蟲病的屬性，使大豆胞囊線蟲種群密度顯著減少。通過分離、培養(yǎng)和鑒定出能抑制大豆胞囊線蟲的寄生菌株 14 株，包括厚坦輪枝菌、淡紫擬青霉和鐮孢菌等。抑制性土壤屬性的產(chǎn)生導致大豆胞囊線蟲病危害程度可以減少 90% 以上，修正了前人“大豆胞囊病危害程度隨著年限增加而不斷地加重”的觀念[14]。農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)的多樣性，決定有益生物和有害生物的優(yōu)勢度，通過農(nóng)田作物之間的合理配置，使生態(tài)系統(tǒng)生物鏈加長、生物網(wǎng)層級變多，通過生態(tài)平衡調(diào)控某一有害生物對作物的危害。這些研究成果，創(chuàng)新和發(fā)展了農(nóng)田生態(tài)學理論，為國家合理配置糧豆生產(chǎn)提供了理論支持。

大豆根瘤共生固氮效率的高低取決于大豆根瘤菌與宿主大豆的親和性，土壤中大豆根瘤菌豐度和多樣性越高，形成高固氮效率根瘤的概率就越大。研究發(fā)現(xiàn)，與玉米-大豆-小麥輪作相比，大豆連作、小麥連作和玉米連作條件下的大豆根瘤菌豐度分別下降了 15、11 147 和 2 518 倍。通過對大豆和非豆科作物輪作連作條件下大豆根瘤中根瘤菌的分離、純化、培養(yǎng)，共鑒定出 3 種大豆根瘤菌（Bradyrhizobium sp. I，B. japonicum USDA 6T 和 B. dizoefficiens USDA110）[15]。大豆是大豆根瘤菌最適宜的宿主，通過大豆和非豆科作物之間的輪作連作能夠改變土壤中大豆根瘤菌豐度、組成和生活方式，并控制根瘤菌侵染后大豆的固氮效率的高低。這些研究成果深化了作物、微生物間的相互作用關系，揭示了大豆在農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)中的重要地位，為玉米-大豆輪作提供了重要的數(shù)據(jù)支撐。

基于作物輪作連作試驗，發(fā)現(xiàn)了對土壤養(yǎng)分、水分、結構、微生物的多樣性、豐度產(chǎn)生了協(xié)同提高效應[16]。明確了從農(nóng)田尺度上以大豆為核心的作物間、作物和環(huán)境間，以及作物、微生物和動物種群間的相互作用關系，揭示了大豆與不同作物系統(tǒng)配置對人類調(diào)控的響應與適應規(guī)律，為解決區(qū)域重大生產(chǎn)問題和國家輪作休耕戰(zhàn)略提供科技支撐。這部分研究成果于 2015 年獲得了黑龍江省自然科學獎一等獎。

3 選育了“東生號”系列大豆品種，實現(xiàn)了品種轉化

以黑龍江省大豆生產(chǎn)逐漸北移，生產(chǎn)上缺少早熟高產(chǎn)品種為目標，以適應當?shù)厣鷳B(tài)環(huán)境且耐性極強的種質(zhì)為親本，采用混合選擇與系譜法結合的育種方法進行后代選擇，培育出早熟、高產(chǎn)、適應性廣、商品屬性優(yōu)，適合黑龍江省第三、第四、第五積溫帶種植的“東生號”大豆新品種 10 個（“東生”系列 1—10 號），其中 4 個通過國家審定（圖 3），為區(qū)域農(nóng)業(yè)種植提供主栽品種。系列品種已經(jīng)進行了轉化，直接經(jīng)濟效益 2 000 萬元，累計推廣應用 5 000 萬畝，增產(chǎn)大豆 10 億千克，增加效益 36 億元。

4 創(chuàng)建了農(nóng)田地力提升技術體系，助推黑土地保護利用

根據(jù)長期定位試驗與示范的研究結果創(chuàng)建了肥沃耕層理論，研發(fā)了肥沃耕層構建關鍵技術，形成了肥沃耕層構建技術體系，集成創(chuàng)新了黑土地綜合保護利用模式，為黑土地保護利用和區(qū)域農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展提供科技支撐

4.1 肥沃耕層理論的創(chuàng)建及指標體系的建立

根據(jù)長期野外觀測和田間長期定位試驗，獲得了黑土退化實質(zhì)是基于侵蝕導致黑土層變薄和非侵蝕耕地基于高強度利用導致耕作層變淺，有機質(zhì)變少，犁底層變厚、變硬的問題，首次提出并建立了肥沃耕層理論。根據(jù)作物高產(chǎn)根系生長發(fā)育需要的土壤空間、大氣降水特征和土壤類型，首次建立了以培肥和改造 0—35 cm 土層為核心內(nèi)容的肥沃耕層理論，即以農(nóng)田耕層土壤擴容與培肥為目的，采用機械的方法，將能培肥土壤且無害化的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)廢棄有機物深混于 0—35 cm 土層，形成一個深厚肥沃的耕作層（圖 4），構建了“水”“肥”“氣”“熱”相協(xié)調(diào)的土壤環(huán)境，能夠促進作物根系生長和地上部發(fā)育，提高作物產(chǎn)量。提出了肥沃耕層的指標體系。松嫩平原中東部和三江平原土壤有機質(zhì) ≥ 35.0 g/kg，松嫩平原西部和遼河平原土壤有機質(zhì) ≥ 20.0 g/kg；飽和含水量 ≥ 210.0 mm、田間持水量 ≥ 140.0 mm、飽和導水率0.5—1.5 cm/h、水穩(wěn)性團聚體（＞ 0.25 mm）≥ 40.0%；陽離子交換量 ≥ 25.0 cmol/kg，pH 值 5.5—7.5；有效磷 ≥ 30.0 mg/kg，有效鉀 ≥ 150.0 mg/kg，緩效鉀 ≥ 800 mg/kg[17,18]。

圖3 “東生號”系列大豆品種審定證書

圖4 肥沃耕層構建模式圖

4.2 肥沃耕層構建關鍵技術的研發(fā)及應用

針對中厚黑土和草甸土有機質(zhì)和黏粒含量高、耕作層淺、犁底層厚、水熱傳導差影響根系生長的問題，研制了秸稈深混耕層擴容技術，即采用秸稈粉碎技術和玉米秸稈深混還田技術將玉米秸稈均勻深混于 0—35 cm 土層，耕作層深度由 15—17 cm 擴容到 35 cm。第一年作物增產(chǎn) 21.9%，水分利用效率增加 18.2%，土壤容重下降 9.4%，土壤飽和導水率增加 13.2%，土壤有機質(zhì)、速效氮、速效磷和速效鉀分別提高 0.23 g/kg、19.0 mg/kg、3.5 mg/kg 和 8.9 mg/kg；第三年作物增產(chǎn) 16.3%，土壤有機質(zhì)提高 1.37 g/kg[19-21]。

針對薄層黑土（包括侵蝕后的薄層黑土）、棕壤、暗棕壤和黑鈣土的黑土層薄、養(yǎng)分貧瘠、物理性狀差等問題，研制了熟土心土混層二元補虧增肥技術，即將熟土層與心土層混合，配合混入秸稈和有機肥，補充因熟土層和心土層混合后導致的土壤肥力下降，后效期 3—6 年。當心土層有機質(zhì)含量相當于表層土壤 80.0% 以上時，有機肥施用量為 4 500—3 000 kg/hm2；在 60%—80% 時，有機肥施用量為 9 000—15 000 kg/hm2；60.0% 以下時，有機肥施用量為 15 000 kg/hm2以上（烘干基計）。3 年效果為：玉米增產(chǎn) 7.5% 以上，大豆增產(chǎn) 8.6% 以上，土壤有機質(zhì)提高 9.1% 以上，土壤速效氮、速效磷和速效鉀分別提高 18.3%、9.3% 和 13.7% 以上，水分利用效率平均提高 14.2%，土壤容重下降 8.9%—10.3%。

針對白漿土的白漿層，在前人提出的“心土混層”技術的基礎上增施秸稈、有機肥和化肥三元物料一次性作業(yè)改造白漿層，即黑土心土混層三元補虧調(diào)盈技術。試點 3 年效果為：大豆增產(chǎn) 15.0% 以上，玉米增產(chǎn) 12.0% 以上。＞0.25 mm 的水穩(wěn)性團聚體增加 27.0% 以上，土壤有機質(zhì)提高 3.5 g/kg 以上，土壤速效磷增加 4.3 mg/kg 以上，土壤飽和含水量及田間持水量分別增加 19.0% 和 21.0% 以上。

4.3 以肥沃耕層構建為核心的黑土地保護利用技術模式的集成及推廣示范

以機械耕作擴容耕層和以秸稈、有機肥和氮、磷、鉀化肥三元物料增肥為核心技術，集成適宜黑土地不同土壤類型耕地的“翻、免”耕作、玉米秸稈“深混、覆蓋”還田、玉米大豆“輪作連作”技術和精準施肥系列技術，創(chuàng)建了 9 個黑土地保護利用模式。玉米連作條件下分別建立了： ① 秸稈深混耕層擴容模式，② 熟土、心土混層二元補虧增肥模式，③ 黑土層、白漿層混合三元補虧調(diào)盈模式；玉米-大豆輪作條件下分別建立了： ④ 秸稈深混耕層擴容模式，⑤ 熟土心土混層二元補虧增肥模式，⑥ 黑土層、白漿層混合三元補虧調(diào)盈模式；玉米-大豆-大豆種植方式下分別建立了： ⑦ 秸稈深混耕層擴容模式，⑧熟土、心土混層二元補虧增肥模式，⑨ 黑土層、白漿層混合三元補虧調(diào)盈模式。并以海倫市為核心示范縣（圖 5），其他 10 個縣為擴展示范縣，開展大面積推廣應用，2006—2017 年累計示范推廣面積 2 000 萬畝，新增糧豆 7.8 億千克，增收 19.1 億元，全面提升了區(qū)域內(nèi)黑土肥力和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)水平，研究成果過得了黑龍江省科技進步獎一等獎。

圖5 中國科學院農(nóng)業(yè)科技項目示范區(qū)

5 結語

海倫站自 1978 年建站以來，圍繞著我國東北黑土地保護利用和農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的核心問題，開展了長期而卓有成效的科學研究、技術研發(fā)和示范推廣，為建設東北黑土地的國家商品糧基地和保障國家糧食安全作出了重要貢獻。通過長期野外觀測和長期定位試驗，揭示了黑土地肥力變化規(guī)律。在自然狀態(tài)肥力提升過程、開墾初期表層土壤有機質(zhì)劇烈下降過程和肥力提升過程、在穩(wěn)定農(nóng)田化利用過程中約占 5% 的耕地由于長期大量施用有機肥獲得了提升，約占 15% 的耕地由于科學管理使土壤肥力保持在一個水平上，占80%的耕地由于缺乏科學管理導致肥力下降。研發(fā)出適合于黑土地保護利用的秸稈還田技術、有機肥施用技術、有大豆參與的輪作技術和節(jié)肥節(jié)藥技術。通過承擔國家和省級重大科研項目，帶動了農(nóng)田生態(tài)學的學科發(fā)展，引領了我國東北黑土地的保護利用和農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的科學研究和技術模式的研發(fā)，在國際上產(chǎn)生了深刻的影響。在國內(nèi)通過向國家相關部門的咨詢建議和與地方政府合作，提高了政府和農(nóng)民對黑土地保護的認識，推動了黑土地保護利用向縱深發(fā)展。通過與東北三省一區(qū)的地方院所聯(lián)合攻關，建立了一支黑土地保護利用的教學、科研、技術研發(fā)和生產(chǎn)管理的人才隊伍，創(chuàng)建的黑土地肥沃耕層構建技術模式，實現(xiàn)了大面積示范推廣和應用，從而提高了黑土地耕地質(zhì)量和糧食生產(chǎn)的產(chǎn)能，提高了農(nóng)民種田的收入。